Aktivno oglje

Aktivno oglje adsorbira širok spekter onesnaževalcev, ki jih najdemo v vodi

Aktivno oglje ima zelo dolgo zgodovino uporabe za adsorpcijo nečistoč in je verjetno najmočnejši človeku znan adsorbent. Aktivno oglje adsorbira dobesedno na tisoče različnih kemikalij. Aktivno oglje je rahlo pozitivno nabit ogljik, zaradi česar je še bolj privlačen za kemikalije in nečistoče. Ko voda teče ob pozitivno nabiti površini ogljika, le-ta pritegne negativne ione onesnaževalcev na svojo površino. Aktivno oglje ima zaradi mikroporozne strukture izjemno veliko površino. Tako ima lahko samo en gram aktivnega oglja površino večjo od 1.000 m².
Granulirano aktivno oglje (GAC)

Vrste aktivnega oglja za filtriranje vode

Filtri z aktivnim ogljem, ki se uporabljajo za filtriranje vode po domovih vsebujejo običajno granulirano aktivno oglje (GAC) ali v blok stisnjeno aktivno oglje (Carbon Block). Čeprav sta obe obliki aktivnega oglja učinkoviti na splošno v blok stisnjeno aktivno zagotavlja večjo adsorpcijo onesnaževalcev.

Dejavniki, ki vplivajo na učinkovitost filtriranja aktivnega oglja

V pretežni meri določa učinkovitost filtranja oz. kakovost aktivnega oglja njegova površina. Bolj ko je aktivno oglje porozno, večja je njegova površina in tem kakovostnejše je. Oceno površine in poroznosti aktivnega oglja daje jodovo število (ioidine number) testirano po standardni metodi ASTM D4607. Jodovo število je opredeljeno s količino joda v miligramih, ki jo adsorbira en gram aktivnega oglja. Aktivno oglje, ki se uporablja za filtriranje vode ima običajno jodovo število med 600 in 1100. Površina aktivnega oglja v m²/g pa se določa po metodi BET. Pomembna dejavnika, ki vplivata na učinkovitost filtriranja aktivnega oglja, sta še količina aktivnega oglja v filtru in kontaktni čas med vodo in aktivnim ogljem. Večja količina aktivnega oglja zagotavlja poleg večje kapacitete filtriranja onesnaževalcev tudi večjo učinkovitost, ker zagotavlja daljši kontaktni čas med vodo in aktivnim ogljem. Na učinkovitost filtriranja onesnaževalcev vpliva tudi velikost delcev aktivnega oglja. Pri filtrih z aktivnim ogljem je običajno navedena velikost delcev v mikronih, ki jih filter lahko zadrži. Običajno se te gibljejo od 50 mikronov (najmanj učinkovito) do 0,5 mikrona (najbolj učinkovito). Nadpultni ali podpultni vodni filtri običajno vsebujejo med 340 in 680 grami aktivnega oglja. Vodni filtri za filtriranje vode celotnega objekta, stanovanjske hiše ali stanovanja pa zaradi potrebe po filtraciji večjih količin vode običajno vsebujejo med 800 in 2000 grami aktivnega oglja (Big Blue variante vodnih filtrov). Najpogostejše oblike oglja, ki se uporabljajo pri filtriranju vode so bituminozni, lesni in aktivno oglje iz kokosove lupine. Aktivno oglje pridobljeno iz kokosove lupine je najdražje, hkrati pa najbolj učinkovito, saj zadrži več sto različnih onesnaževalcev, ki so lahko prisotni v vodi.

Mehanizem vezave onesnaževalcev

Aktivno oglje veže nase kontaminante iz vode po dveh glavnih mehanizmih; adsorpcijo in katalitsko redukcijo, to je proces, ki vključuje atrakcijo negativno nabitih onesnaževalcev na pozitivno nabiti površini aktivnega oglja. Tako organske spojine veže nase z adsorpcijo, dezinfekcijska sredstva, kot so klor in kloramini pa s katalitsko redukcijo.

Uporaba aktivnega oglja

Aktivno oglje se zelo pogosto uporablja v hišnih filtrirnih sistemih. Lahko se uporablja kot samostojni filter za zmanjšanje ali odpravo slabega vonja in okusa, klora in številnih organskih onesnaževalcev iz vod javnega vodovoda (predobdelanih ali kloriranih) in za znatno izboljšavo kakovosti pitne vode. Uporablja se tudi za predobdelavo vode, kot sestavni del reverzne osmoze, za filtriranje številnih organskih onesnaževalcev, klora in drugih snovi, ki škodujejo membrani reverzne osmoze. Filtri iz v blok stisnjenega aktivnega oglja 0,5 mikrona se običajno uporabljajo za filtriranje cist, kot so Giardia in Cryptosporidium. Filtri z aktivnim ogljem vežejo nase številne hlapne organske kemikalije (VOC), pesticide in herbicide, klor, benzen, trihalometane (THM), radon, topila in na stotine drugih onesnaževalcev, ki jih najdemo v vodovodni vodi. Nekateri filtri z aktivnim ogljem so zmerno učinkoviti celo pri filtriranju nekaterih, vendar ne vseh težkih kovin. Katalitski ogljikovi filtri so učinkoviti pri filtriranju kloramina in vodikovega sulfida. Filtri iz v blok stisnjenega aktivnega oglja mehansko zadržijo delce do 0,5 mikrona, motnost in ciste Giardia in Cryptosporidium. Filtri z aktivnim ogljem na splošno ne vežejo nase raztopljenih anorganskih spojin, kot so minerali oz. soli, ki povzročajo trdoto vode, vodni kamen, antimon, arzen, barij, berilij, kadmij, krom, baker, fluorid, živo srebro, nikelj, nitrati, nitriti, selen, sulfat, talij in določeni radioaktivni elementi. Za zadržanje teh onesnaževalcev potrebujemo sistem reverzne osmoze (nekatere od njih zadržijo tudi filtri, ki vsebujejo KDF® 55). Ker aktivno oglje, predvsem granulirano, ne zadrži dovolj dobro mehanskih delcev, se zelo priporoča, da se pred njim namesti predfilter za filtriranje mehanskih delcev. Predfilter podaljša življenjsko dobo filtrirnega vložka z aktivnim ogljem, ker zadrži onesnaževalce, ki bi sicer zamašili fine pore aktivnega ogla in s tem zmanjšali površino za adsorpcijo drugih onesnaževalcev.

Granulirano aktivno oglje (GAC)

Vodni filtri z aktivnim ogljem